一種有機物料腐熟劑的制備方法
【專利摘要】本發明涉及農業微生物菌劑制備工藝【技術領域】，特別涉及一種有機物料腐熟劑的制備方法，包括如下步驟：（1）菌種選育選擇及其安全性鑒定；（2）種子液制備，包括培養基制備、種子液制備、二級種子液制備和漚堆發酵種子液制備；（3）堆漚發酵，包括堆漚發酵培養基配方及其發酵條件設置；（4）堆制產品干燥、粉化、計量、包裝，即制成有機物料腐熟劑。本發明的生產成本低廉、工藝簡潔成熟、方便使用、腐熟應用效果顯著，有利于普遍推廣和應用。
【專利說明】一種有機物料腐熟劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物【技術領域】，特別涉及一種有機物料腐熟劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，有機物料腐熟劑的核心微生物一般按照微生物分類水平的差異進行液體或固體發酵，然后將其菌劑的制品按照一定配比進行混合、載體吸附、干燥等工藝。
[0003]目前，多數腐熟劑產品通過對復合菌種的擴大培養，通過混合發酵或者經單一發酵過后充分混合簡單混合后即為一種有機物料腐熟劑的新產品，而未涉及到有機物料腐熟劑的評價指標中涉及的執行標準、質量監督、田間示范推廣等商業性范疇，缺乏有機物料腐熟劑在批量生產、推廣、使用等方面的探索，其專利產品在進程中的潛力未做描述。其缺點是，腐熟劑產品追求功能性菌種的數量，而未對其發酵水平和酶活力進行評價，造成生產發酵工藝繁瑣、生產周期長、活菌數及酶活力水平不確定；制品未嚴格執行農業部制定的相關標準；在使用方法上，沒有在不同地區、不同氣候、土壤環境下對多種作物秸桿直接還田模式下的功能設置田間試驗進行驗證。
[0004]中國專利申請號為201010615828.X的發明專利，公開了一種秸桿腐熟劑，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌桿菌、康氏木霉、黃孢原毛平革菌和嗜熱側孢霉。然而該對比文件僅將五種菌簡單混合制成腐熟劑，在實際生產中，生產工藝復雜、效率低下、生產成本高、對其制備的產品的性能指標未作評價，在其進一步進程中，存在潛在的不確定因素，且腐熟對象及使用環境不具備廣 譜性，制得的腐熟劑使用效果較差。
[0005]然而，現有技術中，通過堆慪的方式對秸桿腐熟劑的功能性菌種進行繁殖培養，制備出一種原材料來源廣泛、價格低廉、生產工藝簡潔、活菌數量多、酶活力旺盛且具有廣譜性應用效果的商品有機物料腐熟劑，尚未報道。
【發明內容】
[0006]本發明目的在于針對現有腐熟菌劑技術生產成本高昂、制備工藝復雜、使用方法繁瑣、應用效果不穩定等問題，提出一種成本低廉、工藝簡潔、方便使用、效果顯著的有機物料腐熟劑的制備方法。
[0007]本發明的目的通過以下技術方案實現的。
[0008]一種有機物料腐熟劑的制備方法，它包括以下步驟:
[0009](I)菌種選育
[0010]Al、選菌種:選取枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽抱桿菌(Bacilluslicheniformis)、側抱芽抱桿菌(Bacillus laterosporus)、康氏木霉菌(Trichodermakoningii)、黃抱原毛平革菌(Phanerochete chrysosporium)、嗜熱側抱霉菌(Sporotrichum thermophile)、嗜冷芽抱八疊球菌(Sporosarcina psychropilus)、熱纖維梭菌(Clostridium thermocecrllum)中五種或五種以上的菌種組成一組菌種組合。其中，側孢芽孢桿菌的保藏單位名稱是中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏單位地址是北京市海淀區中關村北一條13號，中國科學院微生物研究所，保藏日期為2006年7 月 13 日，保藏編號是 CGMCC N0.1755，分類命名是 Bacillus laterosporus。
[0011]
【權利要求】
1.一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟: (1)菌種選育 Al、選菌種:選取枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌桿菌、康氏木霉菌、黃孢原毛平革菌、嗜熱側孢霉菌、側孢芽孢桿菌、熱纖維梭菌和嗜冷芽孢八疊球菌中的五種或五種以上的菌種組成一組菌種組合； A2、菌種生物安全性鑒定:根據微生物肥料生物安全通用技術對上述菌種組合中的各個菌種分別進行安全性鑒定，去除有毒不安全的菌株； (2)種子液制備 B1、斜面培養 Bll、菌種組合中各個菌種的斜面培養基制備 B12、斜面培養條件 將上述斜面培養的各個菌種分別用5~IOml無菌水稀釋后，在茄子瓶中，分別接種于斜面培養基中，培養條件為:培養溫度為25~50°C，培養時間為24~96h ； B2、種子液制備 B21、一級種子液制備:將上述各個茄瓶中斜面培養的菌種用無菌水沖洗，制備成均勻的菌懸液；調節每種細菌的活菌數為10~120億cfu/ml，真菌的活菌數為0.5~3億cfu/ml ;分別儲存于無菌鋼制容器中，備用； B22、二級種子液制備:將B21步驟得到的一級種子液分別接種于經121°C滅菌120min的專用固體培養基中進行單個菌種發酵，接種2-7天后采用平板計數法測定活菌數并用無菌水調節目標菌種的活菌數，制備成菌種單一的均勻菌懸液；制得二級種子液，備用； B23、慪堆發酵種子液制備 將各個菌種的二級種子液根據不同菌種組合，按任意重量比配制成慪堆發酵種子液，慪堆發酵種子液中活菌總數為5-20億/ml ； (3)堆慪發酵 Cl、堆慪發酵培養基 包括以下重量百分比的原料:木屑30~35%、稻草粉10~20%、谷殼15~25%、麩皮20~25%、蔗糖0.5~1%、硫酸銨3~5%、磷酸氫二鉀0.3~0.5%、七水硫酸鎂0.1~0.3%，自然pH值，水料重量比為1:1~4:1 ; C2、堆慪方法及初始培養條件 將上述堆慪發酵培養基按比例充分混合均勻，直接將配制好的慪堆發酵種子液噴灑到堆料表面；慪堆發酵種子液與堆慪發酵培養基均勻混合；將接種后的物料放到發酵室進行發酵； (4)堆制產品干燥、粉化、計量、包裝 堆體干燥溫度為40~60°C，至堆體含水量為6~10%，將堆料粉碎，過2mm篩，檢測后備用，其有效活菌數為2.3~23億/g，纖維素酶活為300~1000U/g，蛋白質酶活為35~.200 U/g，水份為2~30%，pH為5.5~7.5，細度70~100% ;利用包裝設備進行計量、封包，即制成的有機物料腐熟劑。
2.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟B12、培養條件，具體為:枯草芽孢桿菌的培養溫度為30~40°C，培養時間為24~48h ； 地衣芽孢桿菌的培養溫度為30~40°C，培養時間為24~48h ； 康氏木霉菌的培養溫度為25~32°C，培養時間為72~96h ； 黃孢原毛平革菌的培養溫度為35~42°C，培養時間為72~96h ； 嗜熱側孢霉菌的培養溫度為38~50°C，培養時間為72~96h ； 側孢芽孢桿菌的培養溫度為28~35°C，培養時間為24~48h ； 嗜冷芽孢八疊球菌的培養溫度為20~30°C，培養時間為24~48h ； 熱纖維梭菌的培養溫度為30~37°C，培養時間為24~48h。
3.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉和熱纖維梭菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木霉菌、嗜熱側孢霉和熱纖維梭菌五種菌按照均等重量比配制慪堆發酵種子液。
4.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、黃孢原毛平革菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木霉菌、黃孢原毛平革菌和嗜熱側孢霉菌五種菌的慪堆發酵種子液的重量比的比例為2.0~2.5:2.0~2.5:1.0~2.0:2.0 ~3.0:2.0 ~3.0。
5.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、黃孢原毛平革菌和側孢芽孢桿菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、黃孢原毛平革菌和側孢芽孢桿菌六種菌按照均等重量比配制慪堆發酵種子液。
6.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、側孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、側孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌七種菌按照均等重量比配制慪堆發酵種子液。
7.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Al、選菌種:菌種組合為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、側孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌、嗜冷芽孢八疊球菌； 所述步驟B23中，枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、康氏木莓、嗜熱側孢霉、側孢芽孢桿菌、黃孢原毛平革菌、熱纖維梭菌、嗜冷芽孢八疊球菌八種菌按照均等重量比配制慪堆發酵種子液。
8.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟Bll中，菌種組合中各個菌種的斜面培養基配方及制備方法為: 枯草芽孢桿菌斜面培養基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調節pH至中性,滅菌； 地衣芽孢桿菌斜面培養基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調節pH至中性,滅菌； 康氏木霉菌斜面培養基一草粉60~80g/L，硫酸銨25~35 g/L，磷酸二氫鉀4~8g/L，硫酸鎂I~2 8/1，氯化鈣0.1~0.3 g/L，調節pH為6~7，加入瓊脂15g/L，60~100°C加熱熔化，倒入磁盤，冷卻后切割成條，放入茄子瓶，滅菌； 黃孢原毛平革菌斜面培養基一麥麩120~140g/L煮沸后用紗布過濾、蔗糖10~15g/L、pH自然，加入瓊脂20g/L，滅菌； 嗜熱側孢霉菌斜面培養基一去皮馬鈴薯200g/L切成小塊煮沸15~20min，用四層紗布過濾，加鹿糖20g/L、pH自然、加入瓊脂20g/L,滅菌； 側孢芽孢桿菌斜面培養基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調節pH至中性,滅菌； 嗜冷芽孢八疊球菌斜面培養基一牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調節pH至中性，滅菌； 熱纖維梭菌斜面培養基:牛肉膏5g/L、蛋白胨10g/L、氯化鈉5g/L、瓊脂粉20g/L、調節pH至中性，滅菌。
9.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述步驟B22、二級種子液制備中， 枯草芽孢桿菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:麥麩150~170份、谷殼40~60份、玉米粉30~50份、豆柏20~30份、蔗糖I~3份、磷酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂.0.5~1.5份、硫酸錳0.01~0.1份、石灰粉4~6份、水290~300份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述枯草芽孢桿菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種2~3天后，采用平板計數法測定發酵產物中的活菌數并用無菌水調節活菌數為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 地衣芽孢桿菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:豆柏15~20份、玉米粉40~55份、麥鉄200~240份、酵母粉4~6份、憐酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂0.5~1.5份、硫酸錳0.05~0.15份、碳酸鈣12~16份、石灰粉5~6份、水295~300份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述地衣芽孢桿菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種2~3天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 康氏木霉菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:谷殼100~120份、麥麩60~80份、硫酸銨4~6份、磷酸氫二鉀I~2份、七水硫酸鎂0.1~0.5份、無水氯化鈣0.1~0.5份，水200~230份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述康氏木霉菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種5~6天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為0.5~3億cfu/ml的液體種子液，備用； 黃孢原毛平革菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:木屑200~300份、谷殼400~600份、麥麩100~200份、硫酸銨10~20份、磷酸氫二鉀5~10份、七水硫酸鎂0.5~1份、無水氯化鈣0.5~1份、水200~250份；分裝后滅菌，121°C滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述黃孢原毛平革菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種5~6天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為05~3億cfu/ml的液體種子液，備用；嗜熱側孢霉菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:谷殼150~180份、麥麩20~40份、硫酸銨3~5份、磷酸氫二鉀1~2份、七水硫酸鎂0.1~0.2份、無水氯化鈣0.1~0.3份、水200~240份；分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述嗜熱側孢霉菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種5~6天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為0.5~3億cfu/ml的液體種子液，備用； 側孢芽孢桿菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:麥麩400~600份、玉米粉100~200份、豆柏60~100份、蔗糖5~10份、谷殼粉50~80份、磷酸氫二鉀3~10份、七水硫酸鎂1-5份、石灰30-50份，水800-1000份，分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將側孢芽孢桿菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種2~3天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 嗜冷芽孢八疊球菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:麩皮700~800份、谷殼50^100份、玉米粉10~50份、豆柏10~50份、硫酸鎂0.5~1.0份、硫酸錳0.1-0.5份，石灰40~60份，水1000~1100份，分裝后滅菌，121 ℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將嗜冷芽孢八疊球菌一級種子液進行接種，淺盤發酵；接種2~3天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為80~120億cfu/ml的液體種子液，備用； 熱纖維梭菌二級種子液制備:固體發酵培養基包括以下重量份的原料:豆柏15~20份、玉米粉40~55份、麥鉄200~240份、酵母粉4~6份、憐酸二氫鉀0.5~1.5份、七水硫酸鎂0.5~1.5份、硫酸錳0.05~0.15份、碳酸鈣12~16份、石灰粉5~6份、水295~300份；分裝后滅菌，121℃滅菌120分鐘，冷卻至常溫，將上述熱纖維梭菌一級種子液進行接種，裝入密封袋，厭氧發酵；接種2~3天后，測定發酵產物中的活菌數、用無菌水調節活菌數為1~20億cfu/ml的液體種子液，備用。
10.根據權利要求1所述的一種有機物料腐熟劑的制備方法，其特征在于:所述堆慪發酵中步驟C2之后，還包括有步驟C3、設置初始發酵條件: 含水量:調節初始含水量為50~60%，含種子液； 初始pH值:自然pH值； 初始溫度:自然溫度； 接種量:慪堆發酵種子液總重量控制在發酵培養基總重量的5-10% ； 翻堆:將接種好的物料呈堆狀放置，堆體的溫度上升到60~80℃時，進行翻堆降溫，發酵第3天，第一次翻堆；第4、5、6、7天每隔24小時翻堆一次，第8~12天，每隔48~72小時翻堆一次，使堆體溫度保持在25~50℃ ； 通氣量:通過打孔的方式調節堆體通氣量，在堆體升溫期及高溫期間，溫度> 35℃，通入0.4~0.6 MPa的高壓空氣，通氣量為每6~12小時通氣每次10~20min ;堆體降溫期間，溫度≤30℃，通入0.4~0.6 MPa的高壓空氣，通氣量為每24~36小時通氣5~10分鐘； 培養時間:7~12天。
【文檔編號】C12R1/145GK103898008SQ201410068629
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2013年6月8日
【發明者】張新雄, 王亞君, 毛光平, 張東升 申請人:東莞市保得生物工程有限公司